La-,2-MO-,4+δ-(M=Cu，Ni)摻雜體系低頻內(nèi)耗研究.pdf

1、自從以La2CuO4+δ為母體的超導(dǎo)體系發(fā)現(xiàn)以來(lái)，額外氧在K2NiF4結(jié)構(gòu)中的行為就受到了廣大科學(xué)家的關(guān)注。La2CuO4+δ體系在相分離溫度之下會(huì)發(fā)生相分離現(xiàn)象，分離為富氧相和貧氧相，其中富氧相具有金屬導(dǎo)電性，低溫下具有超導(dǎo)電性，貧氧相在奈爾溫度以下為反鐵磁有序。體系的結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)受到額外氧的有序方式和性質(zhì)的影響，比如額外氧的有序無(wú)序分布、相分離或者團(tuán)簇結(jié)構(gòu)以及價(jià)態(tài)等等。 LazNiO4+δ體系跟La2CuO4+δ結(jié)構(gòu)相同，

2、但是可以容納更多的額外氧，為研究額外氧的性質(zhì)提供了很好的一個(gè)參照體系。隨著額外氧的增多，La2NiO4+δ體系表現(xiàn)出了非常豐富的物理圖象，比如相分離現(xiàn)象、額外氧一維有序到三維有序的轉(zhuǎn)變、極化子有序現(xiàn)象、磁有序結(jié)構(gòu)公度到非公度轉(zhuǎn)變現(xiàn)象等等，這些現(xiàn)象同樣引起了各國(guó)科學(xué)家的廣泛的關(guān)注和研究。而與La2NiO4+δ同構(gòu)的Pr2NiO4+δ可以容納比La2NiO4+δ還要多的額外氧，正交-四方的相轉(zhuǎn)變出現(xiàn)在700K附近溫區(qū)，也與額外氧大小有關(guān)，該

3、轉(zhuǎn)變溫度依賴于δ值，并且處在高溫四方相的額外氧是無(wú)序的，而低溫正交相中的額外氧處于有序狀態(tài)。對(duì)K2NiF4結(jié)構(gòu)額外氧的認(rèn)識(shí)還存在著很多不清楚的地方，因而研究La2MO4+δ(M=Cu，Ni)摻雜體系額外氧在低溫下是否有序以及多大程度上有序以及它們對(duì)體系性質(zhì)的影響是一個(gè)很重要的問(wèn)題。內(nèi)耗作為一種檢測(cè)機(jī)械能損耗的實(shí)驗(yàn)手段對(duì)固體材料中存在的缺陷及其組態(tài)變化異常敏感，能夠給出體系中缺陷運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)信息。本論文主要內(nèi)容就是利用內(nèi)耗手段來(lái)研究La2M

4、O4+δ(M=Cu，Ni)摻雜體系中額外氧的狀態(tài)和性質(zhì)。 第一章簡(jiǎn)要介紹了K2NiF4結(jié)構(gòu)氧化物的晶體結(jié)構(gòu)和額外氧的存在狀態(tài)，并提出了本論文的研究?jī)?nèi)容。 第二章介紹了滯彈性理論；內(nèi)耗的測(cè)量原理；內(nèi)耗的唯象理論，包括標(biāo)準(zhǔn)滯彈性固體的概念和性質(zhì)；內(nèi)耗的微觀理論，內(nèi)耗儀工作原理和本論文用到的實(shí)驗(yàn)方法和原理，包括碘滴定以及內(nèi)耗等。 第三章研究了La2Cu1-xMxO4+δ(M=Zn，Li，Ni)體系低頻內(nèi)耗，分析認(rèn)為在2

5、50K溫區(qū)觀察到的弛豫型內(nèi)耗峰是由氧對(duì)形式的額外氧跳躍弛豫引起的。對(duì)La2Cu1-xMxO4+δ(M=Zn，Ni)體系，當(dāng)摻雜量到一定值時(shí)，會(huì)由于額外氧的增加而出現(xiàn)額外氧從一維有序到三維有序的轉(zhuǎn)變。對(duì)LazCu1-xLixO4+δ體系，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)證據(jù)顯示額外氧三維有序，但在低溫發(fā)現(xiàn)了另外一個(gè)內(nèi)耗峰。 第四章研究了La2-xMxNixO4+δ(Pr，Nd，Sr)體系低頻內(nèi)耗峰現(xiàn)象。分析認(rèn)為L(zhǎng)a2-xPrxNixO4+δ體系額外氧跳

6、躍存在一個(gè)玻璃化凍結(jié)過(guò)程。對(duì)內(nèi)耗測(cè)量過(guò)程中的內(nèi)耗峰的變化情況進(jìn)行了分析，認(rèn)為隨著Pr含量的增加，額外氧出現(xiàn)三維有序化，對(duì)氣氛處理的Pr2NiO4+δ的內(nèi)耗研究也證實(shí)了這一點(diǎn)。在四方結(jié)構(gòu)La2-xPrxNixO4+δ體系中，只存在一維有序額外氧對(duì)弛豫引起的一個(gè)內(nèi)耗峰，而正交結(jié)構(gòu)中，除了這個(gè)峰以外，還存在一個(gè)低溫側(cè)內(nèi)耗峰。在Nd2NiO4+δ體系中，我們同樣發(fā)現(xiàn)了這兩個(gè)弛豫內(nèi)耗峰，還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)一級(jí)相變內(nèi)耗峰。 第五章研究了La2-x